Способ соединения трубной решеткиС ТРубОй Советский патент 1981 года по МПК B21D39/06 

Изобретение относится к произволству теплообменных аппаратов и паровых котлов, в частности к соединениям трубных решеток и труб. По основному авт. св. № 592491 известен способ соединения трубной решетки с трубой, при котором на поверхности отверстия решетки выполняют кольцевые канавки, а между канавками - кольцевые уплотнительные пояс ки с прямолинейной вершиной в сечении. При этом ширина пояска при вершине составляет 0,015-0,02 диаметра отверстия решетки. При развальцовке на сопрягаемых поверхностях поясков и трубы возникают высокие удельные давления, сминаются гребешки шероховатости и в результате-герметичность соединений повышается 1. Однако применение уплотнительныл поясков с прямолинейной вершиной в сечении практически не повышает проч ность соединений,, т.е. сопротивление действию осевых нагрузок, сдвигающих трубу относительно трубной раиетки, Это объясняется тем, что прочность растет с увеличением высоты шерохова тости поверхностей и их площади контакта, в то время ка.к наличие кана,вок уменьшает площадь контакта, а в зоне кольцевых поясков из-за роста удельных давлений высота шероховатостей существенно уменьшается. Незначите.пьное же затекание металла трубы в кольцевые канавки лишь на 5-10% повьпдает прочность заделки трубы. Цель изобретения - повышение прочности соединения трубы с трубной решеткой. Для достижения этой цели на кромках каждого уплотнительного пояска выполняют по выступу, предпочтительно трапецеидального или треугольного профиля, имеющего высоту О , 2-0,3 и ширину при основании 0,4-0,6 от ширины уплотнительного пояска при вершине. Высота выступов н-а порядок больше высоты шероховатостей поверхности, составляющей для отверстий решеток О , 0035-0,01 мм, поэтому при развальцовке выступы не сминаются полностью, а вдавливаются в трубу (вплоть до холодной приварки), увеличивая тем cabtsM сопротивление осевой нагрузке в соединениях трубной решетки. На прямолинейных же участках вершин уштоткительных поясков между выступами на кромках обеспечи-. вается уменьшение шероховатости сопрягаемых поверхностей. В результате прочность соединений возрастает при сохранении высокой герметичности. С увеличением высоты выступов эффект повышения прочности возрастает, одна ко высота выступов ограничена из условия обеспечения между трубой и отверстием зазора, необходимого для за водки трубы в отверстие. Для опреде ления ширины выступов проведены экспериментальные исследования, которые показали, что прочность соединений с трубами диаметром 20 мм, имеющих выступы шириной 0,16-0,20 мм в 1,61,9 раза больше прочности соединений без выступов, а герметичность соединений не снижается из-за наличия уплотнительных поясков. Если же ширину выступов при основании предусматривать меньшей, то происходит смятие выступов без увеличения ПРОЧНОСТИ со динений. На фиг. 1 изображено соединение трубной решетки с трубой; на фиг. 2 участок соединения, узел 1 на фиг. 1 Соединение содержит трубную решет ку 1, трубу 2, уплотнительные пояски 3 с выступами ct «и сГ на кромках и канавки 4. Обработку отверстий в решетке про изводят сверлением и зенкерованием, но с увеличением на 0,1 мм их диаметра для компенсации высоты выступов на кррмках и выполняемых затем уплотнительных поясках. После обработки отверстий в них нарезают по од ной или две группы уплотнительных поясков по два или три пояска в группе. В трубных решетках толщиной до 40 мм выполняют одну группу поясков, в решетках толщиной до 40 мм - две группы на расстоянии не менее 10 мм от краев отверстия. Расстояние между группами поясков не регламентируется. Нарезание канавок и образование уплотнительных поясков производят на сверлильном станке с помощью специального инструмента, имеющего резец, геометрия зубьев которого соответст-г вует форме нарезае№лх канавок и образуегллх между ними уплотнительных поясков. Причем, на режущих кромках зубьев для образования выступов на кромках уплотнительных поясков боковые углы не затачивают. Затем производят развальцовки концов труб. Формула изобретения Способ соединения трубной решетки с трубой по авт. св. № 592491, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности соединения, на кромках каждого кольцевого уплотнительного пояска выполнено по выступу шириной у основания, равной 0,40,6 и высотой 0,2-0,3 от ширины уплотнительного пояска при вершине. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 592491, кл. В 21 D 39/06, 1975.

// // //7////

Х/Хх/Х/хх///